一种涵养土壤的微生物培育基质和养护土壤的方法与流程

1.本发明属于土壤养护技术领域，具体涉及一种涵养土壤的微生物培育基质和养护土壤的方法。


背景技术：

2.土壤的团粒结构是土壤肥力的重要指标，团粒结构的破坏致使土壤保水、保肥能力降低，土壤有机质含量低，碱解氮、速效钾等有效养分含量偏低、土壤微生物种群数量少，影响土壤团粒结构的形成，且随着化学肥料的使用，土壤有机质和微生物含量降低，加重了土壤板结现象，该问题在盐碱地区尤为突出。盐碱地是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称，土壤盐碱化和次生盐碱化的问题，已经成为中国乃至世界灌溉农业可持续发展的制约因素，而盐碱地的问题往往伴随着土壤板结的问题。
3.现有的解决土壤板结问题主要有：（1）增施有机肥、提倡秸秆还林，提高耕地中有机物含量，可有效改善土壤物理性状、增强土壤通透性和保水性，同时提高土壤微生物活性，但这种方法养护时间长，需要数个周期才能到达到改良土壤的问题；（2）深松耕地（深度35cm左右），打破犁底层，改善耕层结构，该方法耗费时间较长，而且花费较大，同时，土壤在深耕处理后，时间久后会发生二次板结；（3）施加微生物菌肥，生物菌种的分泌物能溶解土壤中的磷酸盐，将磷素释放出来，同时，也将钾及微量元素阳离子释放出来，以键桥形式恢复团粒结构，消除土壤板结。
4.在我国，作物熟制自北向南依次为一年一熟、一年两熟或三熟，温度越高，作物的生长速度越快，冬季热量低，作物生长慢，甚至出现土地闲置的现象，利用该季节对土壤进行养护可以合理利用土地。土壤温度对微生物的活动影响极其明显，大多数土壤微生物的活动，要求温度为15~45℃，在此范围内，温度越高，微生物的活动能力越强，超出这一范围，微生物的活性受到限制，故土壤改良时使用的微生物菌肥施用时间以春、夏、秋季为宜，避免在深秋、冬季或者早春等低温时期使用，温度过低时微生物处于休眠状态，影响改良效果。
5.综上所述，研发一种能在低温下利用微生物菌肥改良土壤的方法具有重要意义。


技术实现要素：

6.针对现有土壤改良技术中微生物繁殖速度受温度影响大，低温时微生物改良土壤效果差的问题，本发明提供了一种涵养土壤的微生物培育基质和养护土壤的方法，该方法充分利用酵母发酵有机质产生的热量，促使上层微生物生长繁殖速度加快，加快对土壤的改良和养护效果。
7.本发明通过以下技术方案实现：一种涵养土壤的微生物培育基质，包括a组分和b组分；所述的a组分由兼性厌氧菌和基质构成；所述的b组分为微生物菌肥。
8.进一步地，所述的兼性厌氧菌为酿酒酵母，所述的基质包括农作物秸秆60~80份、
畜禽粪便20~30份，玉米糖渣40~60份，葡萄糖5~10份。
9.进一步地，所述的兼性厌氧菌的加入量为基质质量的3~5%。
10.进一步地，所述的微生物菌肥包括复合菌剂5~10份、农作物秸秆30~40份、禽畜粪便20~40份、玉米糖渣30~40份、过磷酸钙8~12份。
11.进一步地，所述的复合菌剂为质量比1:1:1:1:1的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、链霉菌组成。
12.进一步地，所述的微生物菌肥制备方法为将各物料混合均匀，在发酵温度为60-70
°
c下发酵20~30天，从发酵开始到发酵物料温度达60-70
°
c时开始翻料，重复3~5次。
13.本发明中，所述的微生物培育基质养护土壤的方法，其特征在于， 将待处理的土地上按照500~1000mm的间隔控沟，沟深500~600mm，在沟内铺设a组分层，a组分层之上铺设土层，然后撒一层b组分，b组分之上铺一层土，继续铺设a组分，交替进行上述操作，控制最上面两层分别为b组分层和土层。
14.进一步地，所述的a组分的加水至水含量为30~50wt%。
15.进一步地，所述的a组分层的厚度为15~20mm；所述的土层厚度为40~60mm；所述b组分的施加量控制为80~100 kg/亩。
16.玉米糖渣主要含有丰富的蛋白质、脂肪、葡萄糖、多种维生素、粗纤维等,是喂养畜禽的理想原料。玉米糖渣是玉米制糖过程中的附属产品。含有玉米粉95%，麸糖20%，除糖分外，玉米所含的蛋白质等多种营养成分都保存了下来。能量是玉米的1.7倍。
17.酿酒酵母是酵母菌的一种，为兼性厌氧菌，在有氧的情况下，可进行有氧呼吸并进行大量的繁殖；在无氧的情况下，酵母菌可进行无氧呼吸，将有机物分解为二氧化碳和酒精，且产生能量。在冬季，500-600mm的地下，华北、华东地区的温度一般在0℃之上，酵母菌利用基质可进行适当的发酵，发酵过程中产生的能量使局部土壤温度升高 10~20℃，在该温度条件下微生物菌肥中的微生物活力增强，生长和繁殖速度加快，含有酵母菌和基质的a组份分层铺设，反而使土壤自下而上温度逐渐提高，保证微生物菌肥的的生命活动，复合微生物菌肥在生命活动的过程中，能够分泌一些促进土壤团粒结构的物质，促进土壤团粒结构的形成，增强土壤保水保肥的能力，也可以促进土壤中一些养分的吸收利用，尤其是一些原本不易吸收的养分，可以转化为能够被吸收的养分，加入的农作物秸秆、畜禽粪便、玉米糖渣等也增加了土壤中的有机质的含量。另一方面，酵母菌发酵产生少量的乳酸或醋酸等酸性物质，酸化土壤，改善土壤的盐碱化。
18.有益效果本发明充分利用作物生长速度慢或土地闲置的冬季对土壤进行涵养，下层酵母菌和基质构成的a组分厌氧发酵产生一定的热量，促使土壤温度升高，施加的微生物菌肥（b组份）中的微生物活动能力增强，生长繁殖速度加快，增强了土壤的涵养效果，且酵母菌发酵会产生乳酸等酸性物质，酸化土壤，改善土壤的盐碱化，实现了深度的除碱和除盐，从而使得土壤进一步改善。
具体实施方式
19.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施
例。
20.下列实施例中的份数为重量份。
21.本发明实施例中使用的链霉菌的编号为商业购买的bncc335894。
22.实施例1一种涵养土壤的微生物培育基质，包括a组分和b组分；a组分：将农作物秸秆70份、畜禽粪便30份，玉米糖渣50份，葡萄糖8份、酿酒酵母菌8份，混合均匀，控制含水量为40%：b组分：将农作物秸秆40份、禽畜粪便30份、玉米糖渣30份、过磷酸钙10份混合，加水调节至含水量为45%，加入复合菌剂6份混合均匀，露天堆积成条堆，条堆的底部宽度为2米，顶部宽度为1米，高度为0.8米，当垛内30厘米处温度达到65℃时每隔3天进行翻料，重复翻料5次，得腐熟的微生物菌肥，即为b组分；上述复合菌剂为质量比1:1:1:1:1的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、链霉菌；本实施例中的农作物秸秆为水稻秸秆。
23.实施例2北方某滨海盐碱地水稻种植地区，但由于滨海盐碱地土壤非常瘠薄，为了追求高产，主要以增加化肥、农药为手段。过度施用化肥不仅引起了稻米的品质下降，而且造成了土壤板结和盐碱化，有机质减少、微生物匮乏及肥力下降等一系列土壤退化和生态恶化问题，蓄水能力降低，孔隙度低、透水透气性差，淋盐洗碱能力降低，土壤盐渍化程度逐年加重，水稻根系难以伸展，造成产量逐年降低。
24.该地区种植水稻一般是在4月份左右育苗，每年9~10月份收割。每次育苗移植前都要进行灌溉排盐，但随着时间的延长，这种处理效果并不理想，水稻的产量也有逐年下滑的趋势。
25.利用实施例1涵养土壤的微生物培育基质对盐碱地土壤进行养护。
26.（1）水稻收割后，清理部分地上秸秆，翻耕，按照800mm的间隔控沟，沟深600mm；（2）将实施例1 a组分控制含水量为40%，b组分微生物菌肥腐熟待用；（3）在步骤（1）挖设的沟内铺设a组分层，厚度为15mm，在a组分层之上回填55mm的土层，然后均匀撒一层b组分，b组分之上回填一层50mm的土，继续铺设a组分层15mm，交替进行上述操作，控制最上面两层分别为b组分层和土层，b组分的总施加量为100 kg/亩。对比例1选择另一块与实施例2面积相等，临近的土壤成分接近的盐碱地作为对照，对照组仅在翻耕后50mm表层土下施加微生物菌肥，总施加量与实施例1相同。
27.土壤改良效果分析：（1）对实施例1和对比例1处理后和未经处理的土壤不同深度处的ph及总盐含量进行检测，检测结果如下表1所示：表1
由表1可知，采用本发明土壤养护方法，不仅可以实现对深层土壤进行养护，降低反盐的次生危害，而且养护效果更好，ph及总盐含量降低效果更加显著，主要是由于微生物菌肥下层基质发酵后造成土壤温度升高，土壤温度升高后复合菌剂的繁殖及生长速度加快，降盐效果显著。
28.（2）采集20cm处的土壤，混合对处理后的土壤总孔隙度、土壤平均粒径、土壤持水量进行检测，检测结果如下表2所示：表2由表2可知，本发明土壤养护处理方法，土壤的屋里性能指标明显改善，土壤板结状况有所缓解。另外，由于本发明在土壤养护处理时，加入了大量的a组分基质，土壤有机质含量大幅度提升。
29.（3）本发明土壤养护处理后，不影响水稻种植，对水稻产量（水稻管理相同）进行计算，结果如下表3所示：表 3。